(57)【要約】【課題】長期間に亘り海中に設置していて、例えばメッキ剥がれなど電位差測定用電極に不具合が発生しても電極を揚収することなく解消しうる電位差測定装置を提供する。【解決手段】電位差測定用電極１Ａ，１Ｂ以外に、電極３を備えると共に、めっき用電源装置４を備え、めっき用電源装置４に、電極３と、めっきすべき電位差測定用電極１Ｂを接続し、めっき用電源装置４から、電極３、海水８、電位差測定用電極１Ｂ、を経て、めっき用電源装置４への経路で通電し、電極３を海水８中に溶出して、電位差測定用電極１Ｂの表面にめっき層を形成する。【選択図】  図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
電位差測定用電極を備え、この電位差測定用電極により海中の電位差を測定する電位差測定装置において、前記電位差測定用電極以外に、少なくとも１個の電極を海中に配置したことを特徴とする電位差測定装置。
【請求項２】
前記前記電位差測定用電極以外に設けた電極のうち、少なくとも１個の電極を電位差測定用電極のめっき用電極として使用できることを特徴とする請求項１記載の電位差測定装置。
【請求項３】
前記電位差測定用電極以外に設けた電極のうち、少なくとも１個の電極を動作確認信号発生用電極として使用できることを特徴とする請求項１記載の電位差測定装置。
【請求項４】
前記動作確認信号発生用電極として使用する電極を有し、前記電位差測定用電極が設置された海底下の電気伝導率を算出する機能を有することを特徴とする請求項３記載の電位差測定装置。
【請求項５】
前記電位差測定用電極以外に設けた電極のうち、少なくとも一個を接地用電極として使用できることを特徴とする請求項１記載の電位差測定装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、海中等の電位差を測定する電位差測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に海水中の２点間の電位差を測定するためには、海水に接触する１対の電極と、これらの電極の電位差を増幅・表示する電子回路ユニットからなる電位差測定装置が用いられる（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、船舶を航走させ、船舶の船底に設けた金属品（電極）に流れる電流によって生じる水中電界を海底に設置した電界センサ（電位差測定装置）により測定し、その測定値と海面及び海底を境界として考慮した計算から海底下の電気伝導率を求める技術が開示されている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
そのほか、微小信号を扱う電位差測定分野では、電子回路ユニットを導電性材料で覆い地面に接地し、外乱の影響を低減する工夫が行われている。
【特許文献１】特開２０００−２５８３８３号公報
【特許文献２】特開平１０−６２４６６号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来の海中で使用する電位差測定装置においては、電位差測定用電極が長期間海中に設置されるため、特許文献１に記載のように電極部の汚れによる電位差測定装置の固有雑音が大きくなる現象のほかに、
（１）電位差測定用電極が検出した電位差を受信する電子回路ユニットから電位差測定用電極に流れる電流により、電位差測定用電極のめっきが剥がれる現象があり、電位差測定用電極を揚収し、電位差測定用電極を交換あるいは再めっきする必要がある。
【０００６】
（２）電位差測定装置の動作を点検するためには、既知の信号を船舶から発生させてその応答を測定したり、電位差測定用電極を揚収し、水槽内で動作確認信号を加えて、動作点検を行っている。そのため、作業が非常に煩雑であるという問題がある。さらに、電位差測定装置を使用する分野では、
（３）電位差測定用電極が設置された海底下の電気伝導率を求める場合、上記特許文献２のように既知の信号量を発生する船舶を用意する必要がある。
【０００７】
（４）海水中に発生する微小な電位差変化を電位差測定用電極で検出し電子回路ユニットで増幅する場合、装置周辺から混入する商用電源周波数等の外乱が検出した電位差より大きい事が多く、また、従来技術に挙げた接地方法を用いても十分に低減できず、装置の性能を十分に発揮できないことがある。
【０００８】
という問題も存在する。
【０００９】
この考案は、上記問題点に着目してなされたものであって、電位差測定装置を長期間に亘り海中に設置していて、電極に発生する不具合を電極を揚収することなく解消し、又、揚収することなく、関連する他の測定、例えば電気伝導率の測定を可能とする電位差測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この考案の電位差測定装置は、電位差測定用電極を備え、この電位差測定用電極により海中の電位差を測定する電位差測定装置において、前記電位差測定用電極以外に、少なくとも１個の電極を海中に配置したことを特徴とする。
【００１１】
この考案において、前記前記電位差測定用電極以外に設けた電極のうち、少なくとも１個の電極を電位差測定用電極のめっき用電極として使用できる。
【００１２】
又、この考案において、前記電位差測定用電極以外に設けた電極のうち、少なくとも１個の電極を動作確認信号発生用電極として使用できる。
【００１３】
又、この考案において、前記動作確認信号発生用電極として使用し、前記電位差測定用電極が設置された海底下の電気伝導率を算出することができる。
【００１４】
又、この考案において、前記電位差測定用電極以外に設けた電極のうち、少なくとも一個を接地用電極として使用できる。
【考案の効果】
【００１５】
この考案によれば、電位差測定用電極以外に、少なくとも１個の電極を海中に配置するので、電極を含む装置を揚収しなくても、測定以外の多くの他の処理を実行することができる。
【００１６】
この考案によれば、電位差測定用電極以外に設けた電極とめっきを行いたい電位差測定用電極間に所要の電源装置を接続することにより、電位差測定用電極を揚収しなくても、設置した状態で再めっきが可能となる。
【００１７】
又、この考案によれば、電位差測定用電極以外に設けた電極と大地間、あるいは、電位差測定用電極以外に設けた少なくとも２つ以上の電極間に所要動作確認信号発生用電源装置を接続することにより、電位差測定用電極を設置した状態で既知の大きさの信号（電位差）を加えることが可能となり、動作確認信号を発生する船舶を用意したり、電位差測定用電極を揚収して所定の水槽内に設置しなくても動作点検が可能となる。
【００１８】
又この考案によれば、既知の信号量を発生する船舶を用意しなくとも、電位差測定用電極を設置した海底下の電気伝導率を求めることが可能となる。
【００１９】
又この考案によれば、海水中や海底は、陸上（地面）に比べて人工的な地電流による接地点の電位変動が小さい。電位差測定用電極以外に設けた電極を接地用電極として使用することで、電子回路ユニットなどの接地先を、海水中や海底に配置することが可能となり、従来技術で得られていたシールド効果に加え、接地点に存在する地電流に起因するコモンモード雑音の影響を大幅に低減できる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、実施の形態により、この考案を、さらに詳細に説明する。図７は、本願考案が実施される以前の従来の電位差測定装置の基本構成を示している。この電位差測定装置は、海水に接する１対の電位差測定用電極１１Ａ、１１Ｂと、この電位差測定用電極１１Ａ，１１Ｂで検出した電位差を増幅し、表示する増幅・表示電子回路ユニット１２とから構成されている。
【００２１】
図１は、この考案の電位差測定装置の基本構成を示す回路ブロック図である。この電位差測定装置は、電位差測定用電極１Ａ，１Ｂと、この電位差測定用電極１Ａ，１Ｂで検出された電位差を増幅し、表示する増幅・表示電子回路ユニット２とを備える点で図７に示した従来の電位差測定装置と変るところはない。この電位差測定装置では、電位差測定用電極１Ａ，１Ｂに加えて、さらに、別の電極３を備えたことが最も特徴とするところである。この電極３を備えることにより、電位差測定以外に種々の他の機能を持たせることができる。
【００２２】
電位差測定用電極１Ａ，１Ｂは、増幅・表示電子回路ユニット２と一体的なケースに設けられ、電極１Ａ，1B及び電極３間の距離が固定的に設定されているものであってもよい。あるいは、電位差測定用電極１Ａ，１Ｂ及び電極３は、それぞれコード６Ａ，６Ｂ、７を介して回路ユニット２のケースに接続され,電極１Ａ，１Ｂ及び電極３間の距離を自由に設定できるものであってもよい。
【００２３】
次に、この考案の電位差測定装置の具体的な実施形態について説明する。図２は、この考案の一実施形態電位差測定装置を示す回路図である。この実施形態電位差測定装置では、電位差測定用電極１Ａ，１Ｂ及び増幅・表示電子回路ユニット２のほかに、電極３、めっき用電源装置４を備えている。めっき用電源装置４は、電位差測定用電極１Ｂと、電極３に接続されている。
【００２４】
いま、長期間の設置や使用により、電位差測定用電極にめっきを施す必要が発生したと想定する。このような場合に、この接続の電位差測定装置が使用される。図２に示すように、めっきを行いたい電位差測定用電極（ここでは電位差測定用電極１Ｂ）、本発明の特徴である電極３を、所定のめっき用電源装置４に接続する。この状態で、めっき用電源装置４→電極３→海水８→電位差測定用電極１Ｂ→めっき用電源装置４の順で通電を行う。これにより、電極３が海水中に溶け出して電位差測定用電極１Ｂの表面に付着する。このように、電位差測定用電極を揚収しなくても、海中に設置した状態で再めっきが可能となる。
【００２５】
なお、電位差測定用電極の表面にめっきしたい材質によって、予め使用する電極材料を選定しておく必要があることはいうまでもない。また、めっき用電源装置４に接続しない電位差測定用電極（上記例では電位差測定用電極１Ａ）は、図２では、増幅・表示電子回路ユニット２に接続してあるが切り離してもかまわない。
【００２６】
図３は、この考案の他の実施形態電位差測定装置を示す回路図である。この実施形態電位差測定装置では、電位差測定用電極１Ａ，１Ｂ及び増幅・表示電子回路ユニット２のほかに、電極３、信号発生用電源装置５を備えている。
【００２７】
この実施形態電位差測定装置において、電位差測定用電極１Ａ，１Ｂ及び増幅・表示電子回路ユニット２は、通常の測定における結線状態とする。ここで、信号発生用電源装置５のプラス極に、本発明の特徴である電極３を接続し、信号発生用電源装置５のマイナス極を大地に接続している。この接続で、信号発生用電源装置５のプラス極→電極３→海水８→大地→信号発生用電源装置５のマイナス極の経路で電流路が形成され、通電を行う。このとき、抵抗率を有する海水８中に電流が流れ、海水８中に信号発生用電源装置５から出力される電流値に応じた電位差信号が発生する。この電位差信号を電位差測定用電極１Ａ，１Ｂで検出する。
【００２８】
このように、この実施形態では、電位差測定用電極１Ａ，１Ｂを設置した状態で、かつ動作確認用信号を発生させる船舶を用いずに動作点検が可能となる。
【００２９】
又、本考案の特徴である電極が電極３Ａ，３Ｂと２個ある場合は、図４に示す実施形態のような接続を行って、海水中に電位差信号を発生させることもできる。この接続で、信号発生用電源装置５のプラス極→電極３Ａ→海水８→電極３Ｂ→信号発生用電源装置５のマイナス極の回路で通電される。このとき、やはり抵抗率の有する海水中に電流が流れ、海水中に信号発生用電源装置５から出力される電流値に応じた電位差信号が発生する。この電位差信号を、やはり電位差測定用電極１Ａ，１Ｂで検出する。
【００３０】
さらに、上記した電位差測定用電極１Ａ，１Ｂのほかに、本発明の特徴である電極を３個以上配置すると、その接続方法によって、海水中に発生する電位差信号の方向も変えることが可能となる。
【００３１】
信号発生用電源装置５のプラス極、マイナス極を逆にしても同様の効果が得られる。信号発生用電源装置５の出力は、直流信号に限らず、交流信号、パルス信号であっても良い。
【００３２】
なお、電位差センサ（電位差測定装置）設置前に、電気伝導率が非常に大きい底面を有する水槽内、あるいは電位差測定用電極周囲の電気伝導率が均一な状態で、電極で発生する電位差信号を記録しておくことが望ましい。これは、発生される電位差信号は、電位差測定用電極や電極の配置が一定であっても、電位差測定用電極が設置されている海底下の電気伝導率によって変化するためである。
【００３３】
また、実施形態電位差測定装置により、特許文献２のような既知の信号値を発生する船舶を用いなくても電位差測定用電極を設置した海底下の電気伝導率求めることができる。次にこの海底下の電気伝導率の測定方法について説明する。
【００３４】
別途、電位差測定装置設置域の海水の電気伝導率を測定しておく。そして、上記した動作確認用信号に対する電位差測定用電極の検出信号を記録する。
【００３５】
空気／海水／海底  の３層モデルを考え、モデルの海水中に電位差測定用電極１Ａ，１Ｂや電極３あるいは電極３Ａ，３Ｂを配置し、影像法を用いて動作確認用信号に対する電位差測定用電極１Ａ，１Ｂが検出するであろう応答を、電気伝導率を変化させて計算する。実際の記録結果と計算結果を比較、一致する点を求めることにより、海底の電気伝導率を求めることができる。海底下の電気伝導率の分布を求める場合には、３層以上の多層モデルを使用しても良い。又、影像法に限らず、モデルで設定した各層の間の境界条件を考慮して計算できれば、他の手法を用いても良い。
【００３６】
さらに、他の実施形態電位差測定装置について説明する。従来の電位差測定装置における接地は、図８に示すように、増幅・表示電子回路ユニット１２の接地線を接地している。これに対し、この実施形態電位差測定装置は、図５に示すように、電位差測定用電極１Ａ，１Ｂ以外に海中に設けられた電極３を、増幅・表示電子回路ユニット２や電位差測定用電極１Ａ，１Ｂと増幅・表示用電子回路ユニット２間を接続するシールドの接地先として使用する点にある。
【００３７】
図５に示す実施形態では、電位差測定用電極１Ａ，１Ｂ以外に海水中に電極３を１個設けた場合を示したが、複数個配置し、１個を接地先と使用しても、複数個を同時に接地点としても良い。
【００３８】
なお、各実施形態においては、分かりやすくするために、一実施形態、一機能毎に分けて記載したが、電位差測定用電極以外に複数の電極を設け各機能毎に使い分けても良いし、限られた個数で多くの機能が得られるように電極の接続先を切り替えてもよい。
【００３９】
図６は、電極３が１個で、図２と図３に示す電位差測定装置の機能を実現し得る実施形態電位差測定装置を示す回路図である。この実施形態では、めっき用電源装置４と、信号発生用電源装置５の２つの電源装置を備えるとともに、電位差測定用電極１Ｂを、増幅・表示電子回路ユニッット２とめっき用電源装置４に切り替え接続するためのスイッチ９と、電極３を信号発生用電源装置５とめっき用電源装置４に切り替えて接続するためのスイッチ１０とを備えている。スイッチ９,１０は、陸上装置等の外部からの信号を受けて端子ａ側と端子ｂ側に切り替え得るものであり、スイッチ９，１０を端子ａ側に投入することにより、この電位差測定装置は図２に示す回路と同様になる。また、スイッチ９，１０を端子ｂ側に投入することにより、この電位差測定装置は、図３に示す回路と同様になる。この実施形態回路において、めっき用電源装置４と信号発生用電源装置５は一つの電源装置で兼用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この考案の電位差測定装置の基本的な構成を示す回路図である。
【図２】この考案の一実施形態電位差測定装置の構成を示す回路図である。
【図３】この考案の他の実施形態電位差測定装置の構成を示す回路図である。
【図４】この考案のさらに他の実施形態電位差測定装置の構成を示す回路図である。
【図５】この考案のさらに他の実施形態電位差測定装置の構成を示す回路図である。
【図６】この考案のさらに他の実施形態電位差測定装置の構成を示す回路図である。
【図７】従来の電位差想定装置の基本的な構成を示す回路図である。
【図８】従来の電位差測定装置の電子回路ユニットの接地接続を示す回路図である。
【符号の説明】
【００４１】
１Ａ，１Ｂ            電位差測定用電極
２                    増幅・表示回路ユニット
３，３Ａ，３Ｂ        電極（  電位差測定用電極以外の）
４                    めっき用電源装置
５                    信号発生用電源装置
６Ａ，６Ｂ、７        コード線
８                    海水
９，１０              スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003123406.tif 000009
【図８】
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